讨论题---电梯中的物体

bacjg1.gif (1689 bytes) 电梯可在竖直平面内沿y方向运动。当电梯相对地面以加速度运动时,
电梯里的人松开手中的物体,结果----

在电梯这个非惯性系中:

bacjg1.gif (1689 bytes) 若电梯向下加速,
惯性力向上,
为物体相对电梯的加速度
     bacjg1.gif (1689 bytes) 若电梯向上加速,惯性力向下,

不论电梯向上还是向下,均有:

以地面惯性系为参考系,设物体相对地面加速度为,则

讨论:

若电梯向上加速,
,则:
,超重
若电梯匀速直线运动, ,则:,成惯性参考系
若电梯向下加速,,则,失重
若电梯作自由落体,,则,完全失重。电梯中的人看到落体为自由物体(不计空气阻力的话),保持静止或匀速直线运动。

由于电梯以加速度下降而产生的惯性力,恰好抵消该处重力场产生的作
用,因而电梯中的人如果仅限于电梯这一封闭系统内,将无法判断电梯
是在重力场中自由下落,还是静止于太空中。飘浮于电梯中的物体所受
的合外力为零,相当于不受任何外力的作用。

若电梯向下加速,,则,落体变为“向 上落体”,似乎出现了“倒引力”。但电梯中的 人自己也倒过来站了,所以落体对他来说还是“向 下落”。